JPH01215516A - 金属箔張積層板の製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、プリント配線板等に使用される金属箔張積
層板の連続的な製法に関する。

〔従来の技術〕

従来、熱硬化性樹脂が含浸されてなる樹脂含浸基材（プ
リプレグ）を積層して加熱加圧し、プリント配線板等に
使用される積層板を製造するにあたり、多段プレス機を
用いて積層体を多段式にプレス成形するデイライトプレ
ス法が行われてきた、とこ１ろが、この方法では、熱板
と熱板との間に製品何枚骨にも相当する積層体を挿入し
てプレスするために高圧成形となり、積層板中に残留す
る歪みが大きくなってしまうという難点がある。また、
各熱板を厳密に平行に配することが困難であるため、積
層板の中央部と端部または一端と他端における厚みが一
定にならず、製品の寸法安定性に欠ける、という問題も
あった。他方、熱板面に近接した積層板と遠い位置の積
層板とでは伝熱状態が異なるため、ボイド発生など、製
品の外観不良を招く原因ともなり、さらに、バッチ式で
行われることから、生産性や効率の面でも問題が残され
ていた。

そこで、比較的低圧で成形することができ、しかも、高
い生産性および寸法安定性が得られる方法として、一対
の加熱された金属製ベルト（エンドレスベルト）の対向
面間に長尺帯状の積層体（被成形物）を連続的に送り込
み、これを上記ベルト間に挟んで移動させつつプレス成
形して積層板を得る、いわゆる、ダブルベルトプレス法
が開発された。このダブルベルトプレス法によれば、前
記デイライトプレス法に比べて板厚精度９寸法安定性等
の向上した積層板を製造できる。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような利点を有するダブルベルトプレス法は、今後
期待されるところの大きい有用な方法ではあるが、なお
、幾つかの検討課題が残されており、その一つに、積層
板の表面粗度という問題がある。通常、樹脂含浸基材に
用いられているガラスクロス等の基材は、成形後の冷却
により膨張し、一方、樹脂含浸基材中の熱硬化性樹脂は
、反対に収縮する性質を有しているため、ガラスクロス
等の基材の凹凸が積層板の金属箔等の表面にひびいてし
まい、製品の表面が粗くなってしまうことが避けられな
かった。

それは、銅箔等の金属箔が３５ｐｍ、１８μｍのように
薄い場合にとりわけ顕著であり、たとえば、そのような
薄い銅箔と７６２８Ｗタイプのガラスクロスとの組み合
わせにおいて、ダブルベルトプレス法により得られる積
層板の銅箔表面粗度は、４．５〜５．５μ（ガラスクロ
スの対角線方向で測定した値、以下も同様）程度になっ
ていた。ちなみに、同じ組み合わせの積層板をデイライ
トプレス法により製造した場合、その表面粗度は４．０
〜５．Ｏｎ程度と、ダブルベルトプレス法に比べて良い
結果が得られているが、これは、デイライトプレス法で
は、プレス成形後、成形時の加圧状態が保たれたまま、
ある程度まで積層板が冷却されるため、冷却に伴う基材
の膨張が抑えられて、その凹凸ができにくいためと考え
られる。

今日、様々な電子部品の表面実装を行うにあたり、それ
に適したプリント配線板が提供できるような表面粗度の
小さい金属箔張積層板が望まれている現状では、ダブル
ベルトプレス法におけるこの問題は、早急に解決策が図
られるべき課題となっていた。

したがって、この発明は、表面粗度の小さい金属箔張積
層板が連続的に得られるような製法を提供することを課
題とする。さらに具体的には、少なくとも従来のデイラ
イトプレス法により製造した場合と同等以下の表面粗度
、たとえば、上記の銅箔とガラスクロスとの組み合わせ
において、４゜０μｍ以下の金属箔表面粗度を、ダブル
ベルトプレス法において達成することをその課題とする
。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、この発明は、ダブルベルトプ
レス法により連続的に金属箔張積層板を製造するにあた
り、金属箔として、樹脂含浸基材に向かう面にあらかじ
め硬化樹脂層が形成されているものを用いるようにした
。

〔作　　　用〕

金属箔に形成された樹脂層は、完全硬化状態（Ｃステー
ジ）にまで硬化が進められたものであって、プレス成形
時に軟化したり溶融したりすることなく、固化状態で均
一な厚みを保持し続ける。

したがって、ガラスクロス等の基材の凹凸が金属箔表面
にうつることなく、表面粗度の小さい積層板が出来上が
る。

なお、従来、金属箔と樹脂含浸基材との接着性を高める
目的で、金属箔裏面に樹脂層を形成する場合があったが
、そのような樹脂層における樹脂の硬化度合はいずれも
、樹脂含浸基材中の樹脂と同様、半硬化状態（Ｂステー
ジ）である。それゆえに、接着力を発揮することができ
るのであるが、当然、成形中に軟化、溶融してしまうた
め、この発明における硬化樹脂層とは、その目的９作用
等の異なるものであった。

〔実　施　例〕

以下に、この発明にかかる金属箔張積層板の製法の実施
例について、図面を参照しつつ説明する。第１図は、こ
の発明の実施に使用される装置の一例を模式的にあられ
した断面図であり、第２図は、同斜視図である。図にみ
るように、この連続プレス成形装置（ダブルベルトプレ
ス機）は、上下に向かい合った一対のエンドレスベルト
１．１と、矢印Ａの方向に加圧しつつ加熱を行う加熱加
圧手段９とを備えている。上記一対のベルト１゜ｌは、
入口ロール（入口ドラム）２．２および出口ロール（出
口ドラム）３，３の回転に合わせて同速度で逆回転して
おり、互いの対向部分において、両者は同一方向（矢印
Ｂ）へ同一速度で進行するようになっている。また、第
２図にみるように、入口ロール２，２および出口ロール
３．３のクリアランスは、シリンダー機構等により、被
成形物の厚さに応じて調節可能になっている。

長尺帯状の金属箔４．４および長尺帯状の樹脂含浸基材
５・・・は、それぞれ、ガイドロール６・・・に導かれ
てプレス成形装置内に送られ、積層された状態で上記ベ
ルト１，１の対向部分に挟まれる。

ここで、上記金属箔４および樹脂含浸基材５からなる積
層体（被成形物）７は、このベル）１を通して加熱加圧
手段９の作用を受け、加熱されつつ矢印Ａの方向に加圧
されて連続的にプレス成形が行われ、その際、樹脂含浸
基材５中に含浸された半硬化状態の樹脂が溶融して、互
いに接着しつつ硬化し、次々と金属箔張積層板（製品）
８が取り出される。得られた帯状の積層板８は、カッタ
（図示せず）等により、所望の大きさに切断されるここ
で、上記金属箔４の裏面、すなわち、樹脂含浸基材５に
向かう面に、Ｃステージにまで硬化が進められた硬化樹
脂層４１があらかじめ設けられていることが、この発明
における特徴である。

この樹脂の種類としては、特に限定はされないが、完全
に硬化した状態で、プレス成形温度程度で熔融したりす
ることな（、その厚みを維持できる程度の耐熱性が付与
されたものであって、たとえば、エポキシ樹脂、ジアリ
ルフタレートｔ）ｆ脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニ
ルエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリブタジェン樹脂
等の、通常の樹脂含浸基材に用いられているような熱硬
化性樹脂などが使用できる。

こうした樹脂層の形成方法についても、特に限定はされ
ず、たとえば、樹脂および溶剤に、必要に応じて硬化剤
（架橋剤）、硬化促進剤、触媒（重合開始剤）等の添加
剤が配合された樹脂ワニスをｔＷＡｌｌＪし、これをグ
ラビアコーター、カーテンコーターまたはコンマコータ
ー等の一般的な方法により均一にコーティングする。そ
の後、トリーター等により溶剤を揮発させて、乾燥させ
ると共に樹脂の硬化を進めることにより、Ｃステージに
まで硬化した樹脂層を得ることができる。

なお、上記乾燥・硬化工程を短縮し、生産性を向上させ
るために、上記樹脂は速硬化性であることが好ましく、
たとえば、ワニスに配合される上記触媒、促進剤等の量
を関節することにより、１６０℃におけるゲル化時間が
１８０秒以下程度になっていれば、数分程度の乾燥処理
で完全に硬化した樹脂層が形成され、効率よく処理がで
きる。

また、樹脂ワニスは、プレス時の発泡等を防ぐため、あ
らかじめ充分に脱泡されたものであることが好ましく、
たとえば、溶存酸素量が未処理時の１／２以下、または
７　ｐｐｍ以下程度になるまで減圧下等で処理しておく
ことが好ましい。この程度の脱泡状態は、たとえば、１
５〜２０Ｔｏｒｒ程度の減圧下で３０分間以上処理すれ
ば、容易に達成できる。また、乾燥温度は、使用する樹
脂層に応じて、各々の硬化に適した温度が適宜設定され
ることが好ましく、たとえば、エポキシ樹脂を用いる場
合は、１５０〜１７０℃程度で行えばよい。

上記樹脂層の厚みは、特に限定はされないが、２０〜１
００μ程度であることが好ましい。２０ｎに満たない場
合は、この発明における効果が充分に得られない恐れが
あり、ＩＱＯｊｌｍを越えると、硬化樹脂層内に気泡が
残されてしまい、これが成形時に発泡して積層板表面に
マイクロボイドが発生してしまう傾向がみられる。

金属箔となる金属種としては、特に限定はされず、たと
えば、銅、アルミニウム、ニッケル等、通常使用されて
いるものが挙げられる。また、その厚みについても、特
に限定はされないが、３５μ璽以下程度、たとえば、３
５ｎｍ、１８ｎのような薄めの金属箔を使用した場合に
おいて、とりわけ顕著に、この発明における効果が発揮
される。

なお、この発明において、積層板は、両面に金属箔が配
された両面金属箔張積層板である必要はなく、金属箔は
積層板の少なくとも片面に配されていればよい。すなわ
ち、片面金属箔張積層板も含まれるのであって、この場
合は、金属箔のない方の面に、代わりに離型フィルムを
配しておき、成形中に積層体がエンドレスベルト等に接
着しないようにすればよい。

この発明における樹脂含浸基材としては、特に限定はさ
れず、たとえば、ガラス、アスベスト等の無機繊維、ナ
イロン、テトロン等の有機合成繊維からなる織布あるい
は不織布、マット、紙等の各種基材に、上記の金属箔裏
面に用いられるような各種熱硬化性樹脂が含浸された、
一般的なものが挙げられる。含浸、乾燥方法等について
も、特に限定されず、上記樹脂に必要に応じて硬化剤。

硬化促進剤等の添加剤を配合して同様に→ニスを調製し
、これを通常の方法で基材に含浸させ、その後乾燥させ
つつ半硬化状態にまで樹脂の硬化を進めるようにすれば
よい。ここで、含浸樹脂は、連続的に成形するという製
法上、速硬化性であることが好ましく、たとえば、上記
硬化のための促進剤等の配合量により、１６０℃におけ
るゲル化時間が４０〜６０秒程度になるように調節され
ていることが好ましい。

上記樹脂含浸基材のレジンコンテントは、通常、４０〜
５５重量％（乾燥後の値）程度に調節されるが、これに
限定されることはない。樹脂含浸基材の積層枚数につい
ても、任意に設定され、たとえば、２〜１０枚程度積層
される。また、樹脂含浸基材とともに、電気絶縁性、耐
熱性等を有する熱溶着性プラスチックフィルム（たとえ
ば、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィ
ド、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等）などが併用され
ていてもよい。

上記エンドレスベルトは、熱伝導率、摩擦係数などの点
から、スチール製のものを使用することが好ましいが、
これに限定されることはない。

さらに、加熱加圧手段は、たとえば、複数の加熱された
加圧ロールや、加熱加圧盤などであり、その温度および
圧力は、樹脂含浸基材中の樹脂層に応じ、樹脂が軟化、
溶融し、ＢステージからＣステージに硬化していく温度
、および、溶融樹脂を必要以上に流動させて排除するこ
となくプレスできる程度の圧力が、適宜設定されること
が好ましい。たとえば、エポキシ樹脂の場合は、１６０
〜１８０℃、５〜１０ｋｇ／ｃ＋ａ程度であること適切
である。

なお、この発明にかかる製法を実施するために使用され
る装置は、ここに図示されたものに限定されないことは
言うまでもない。たとえば、駆動手段である入口ロール
および／または出口ロールに加熱や加圧手段が備わって
いてもよい。

つぎに、さらに具体的な実施例および比較例について説
明する。

（実施例１〜５および比較例１〜２） 金属箔として、厚さ３５ｎまたは１８ｐ１の銅箔を使用
し、ここに下記のエポキシ樹脂ワニス（脱泡処理ｆ＆）
を第１表に示した厚みになる正う均一にコーティングし
、その後１６０℃で乾燥して、Ｃステージまで硬化の進
んだエポキシ樹脂層を形成した。なお、促進剤としての
ベンジルジメチルアミンの配合量を調節することにより
、実施例５では、１６０℃におけるゲル化時間が３００
秒である樹脂ワニスを調製して、これを、コーテイング
後１６０℃で１５分間乾燥するようにし、その他につい
ては、同ゲル化時間が１８０秒の樹脂ワニスを調製し、
１６０℃／４分間乾燥するようにした。

※エポキシ樹脂ワニスの組成 基材として、長尺帯状ガラスクロス７６２８Ｗ　（日東
紡績■製９品名ＷＥ１８に−１０４，平織、厚さ０．１
８ｎ＋。

幅１０４ａａ、重量２１０　ｇ　／ｍ”、縦糸密度４２
本／２５ｍ、横糸密度３２本／２５ｍｍ）を使用上、こ
れに通常の方法で、上記エポキシ樹脂ワニス（ただし、
ベンジルジメチルアミン量は０．２重量部とした）をレ
ジンコンテント４５重量％になるよう含浸させ、乾燥し
てプリプレグを得た。

上記プリプレグを３枚重ね、その上下に上記硬化エポキ
シ樹脂層付き銅箔をそれぞれ配し、これを、図に示した
ダブルベルトプレス機に送り込んでプレス成形した。な
お、成形条件は、温度１７０℃、圧力１０ｋｇ／ｃｆｆ
ｌ、ベルト走行速度１ｍ／分であった。

（比較例３〜４） Ｂステージのエポキシ樹脂層が形成されている銅箔を用
いるようにする他は、上記実施例と同様にして積層板を
製造した。

（比較例５） 硬化樹脂層が形成されていない銅箔を用いるようにする
他は、上記実施例と同様にして積層板を製造した。

（比較例６） 上記比較例５と同様の構成からなる積層体を熱板間に１
２枚挿入し、これを３０段重ねて行うデイライトプレス
法により、積層板を製造した。成形条件は、温度１６５
℃、圧力４０ｋｇ／ｃ艷２時間１２０分であった。

上記得られた実施例および比較例の金属箔張積層板につ
いて、表面粗度および成形後の銅箔と樹脂含浸基材との
間のエポキシ樹脂層の厚みを測定した。なお、表面粗度
については、表面粗さ針を用い、ガラスクロスの対角線
方向で測定した。

以上の結果を、第１表に糸す。

第１表にみるように、ダブルベルトプレス法において、
適切な厚さの硬化樹脂層が形成された銅箔を用いた実施
例の金属箔張積層板では、金属箔表面粗度４．Ｏｎ以下
が達成され、高度に優れた平滑性が得られた。とりわけ
、硬化の速い樹脂を用いた実施例１〜４では、短時間の
乾燥で効率良（上記の結果を得ることができた。また、
銅箔裏面にＢステージの樹脂層を形成した比較例３およ
び４の場合、この樹脂は、樹脂含浸基材に含浸されてい
る樹脂と同様、プレス成形時に軟化、溶融してしまうた
め、この発明における効果は得られなかった。

〔発明の効果〕

この発明にかかる金属箔張積層板の製法によれば、ダブ
ルベルトプレス法により製造される積層板の表面粗度を
、デイライトプレス法で行う以上に向上させることがで
き、表面実装等に通したプリント配線板材料等の提供を
可能とする。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、この発明にかかる金属箔張積層
板の製法を実施するにあたって用いられる一装置を模式
的にあられし、前者は断面図、後者は斜視図である。 １・・・エンドレスベルト　４・・・金属Ｍ４１・・・
硬化樹脂層　５・・・樹脂含浸基材　８・・・金属箔張
積層板　９・・・加熱加圧手段 代理人　弁理士　　松　本　武　彦

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　所定枚数の樹脂含浸基材および金属箔からなる帯状
   の積層体を移送させつつ、一対の加熱されたエンドレス
   ベルトで挟み付けてプレス成形する金属箔張積層板の製
   法であって、前記積層体における金属箔の前記樹脂含浸
   基材に向かう面にあらかじめ硬化樹脂層が形成されてい
   ることを特徴とする金属箔張積層板の製法。